地下工程
600m级高压竖井施工关键技术
摘要：600m级超深竖井在矿井中比较常见，主要作为通风竖井或交通竖井。但在国内水电站，目前的设计是将竖井设计为200m左右一段，而将高压竖井直接设计成600m深度范围的，国内无类似工程可借鉴，世界水电史上也罕见。厄瓜多尔科卡科多辛克雷水电站为长引水式高水头电站，由于施工支洞布置的条件限制，无法将竖井分成二段或三段，引水竖井深度达527m，地质条件十分复杂，施工中采用反井钻机深孔钻进防偏技术实现导井施工，混凝土衬砌采用滑框翻模技术等有别于200m级竖井施工技术，成功实现了水工隧洞高压竖井施工技术的大踏步跨越。
关键词：600m级 高压竖井 施工关键技术
1 概述
厄瓜多尔科卡科多辛克雷水电站（以下简称“CCS水电站”）为引水式电站，总装机容量1500MW，安装8台水轮发电机组，年发电量88亿kW·h。主要由首部枢纽、输水隧洞、调蓄水库、地下引水发电系统等四个部分组成。
CCS水电站共布置有两条压力管道系统，采用一拖四、“T”形分岔的供水方式。压力管道系统由进水口、上平洞、竖井、下平洞、钢管主管、岔管、支管组成。上平洞呈八字形布置，竖井及下平洞平行布置，中心间距80.15m，压力管道最大静水头617.50m。
竖井由上弯段、垂直段及下弯段组成；上、下弯段转弯半径30m，长47.12m；1#竖井垂直段长478.855m，2#竖井垂直段长476.195m。采用反井法施工的最大垂直开挖高度527m（含上下弯段）。断面均为圆形，最大开挖洞径为8.0m。
压力管道的施工布置见图1。
根据勘测资料，竖井段Ⅱ类围岩长度为443m，占全竖井段的82%；Ⅲ类围岩长度为61m，占全竖井段的11%；Ⅴ类围岩长度为40m，占全竖井段的7%。
图1 压力管道施工布置示意图
2 方案的比选
2.1 设计方案的优化
该项目为EPC国际承包项目，概念设计由意大利ELC公司提供。由于是国际EPC项目，概念设计的深度只达到国内的预可研设计阶段，所以设计较为简单，地质勘探工作也不够深入，整个压力管道上平段加竖井只钻取了5个勘探孔，且勘探孔深度只有200m左右，不能代表竖井的地质情况。原概念设计上平洞为3%的顺坡且较短，下平洞为6%的顺坡且较长，两条竖井位置相距较近。在基本设计阶段将竖井向下游移800m，且两条竖井的井间距离变长，同时将上平洞的顺坡坡度调成6%，将下平洞的顺坡坡度调成3%。这样调整的好处有以下几方面：
（1）上平洞为低压管道，下平洞为高压管道，加长低压管道，缩短高压管道，因为高压管道的造价高于低压管道的造价，这样调整有利于降低工程总造价。同时，在运行期间，较少的高压管道有利于运行的安全。另外，从施工的角度来讲，下平洞到竖井下口这个工作面往往是电站的关键线路，减少高压下平洞的长度，可以提前进入竖井内进行施工，从工期上看可为总工期目标的实现赢得宝贵的时间。
（2）由于两条上平洞段呈八字形布置，竖井往下游移800m后，两条竖井的井间距离将加长，有利于竖井施工及运行期间的安全。
（3）将上平洞段和下平洞段的设计坡度改变，有利于施工期间的安全。当然，如上、下平段的坡度都能保证在1%以内，施工期间的安全更有保障，但这样的布置会增加竖井的深度，所以在平洞段能克服自身安全风险的情况下，竖井的深度越小越好。将上平洞坡度由3%调成6%的顺坡，由于开挖阶段是从上游往下游施工，这样，开挖阶段风险最高的出渣工序为重车上坡，可控制车速。而将下平洞坡度由6%调成3%的顺坡，由于开挖阶段下平洞段是从下游往上游施工，这样，开挖阶段风险最高的出渣工序为重车下坡，坡度调小了，有利于长下坡洞段的施工安全。
2.2 施工方案的选择
受地形条件限制，竖井无法在中部设置施工支洞，只能整井一次施工。在施工方案比选阶段，选择了正井伞钻法施工、正井TBM法施工及反井钻机法施工。
正井伞钻法施工为国内矿山竖井施工的常用方法。该方法每开挖一个循环，就用混凝土衬砌一个循环，施工安全性高，成井速度快，但该方法成井的井壁混凝土施工缝太多，作为水工高压隧洞，不利于运行，且竖井需要的提升系统的空间较大。伞钻法比较适合地面井的施工，如施工地下盲井，上井口的扩挖平台太大，将来的混凝土回填量也大，经济指标不优。
正井TBM法施工主要在国外抽水蓄能电站的竖井运用较多，可以大大减少人工投入，但在地下水较多时竖井施工较为困难，且施工竖井井深大都在200m左右。
反井钻机法施工目前主要用于200m级的水工竖井或斜井，个别工程也应用到300m级的竖井或斜井施工，但在600m的高压竖井中施工应用，在国内外均尚属首次。在方案形成阶段，根据200m级反井钻机的成熟施工技术，再结合本工程的地质情况及水文特点，合理地选择反井钻机的型号及施工方法。同时，混凝土施工阶段也结合深竖井的特点，采用与传统施工有别的适合600m级竖井的滑框翻模的混凝土衬砌施工方案。
3 主要施工方案
3.1 导井开挖
600m级导井施工和200m级竖井的导井施工方案有很大差异性，200m导井可采用国内成熟的LM-200型反井钻机，施工方案也较为成熟。而600m级竖井的导井施工就较为复杂，从施工设备到施工工艺都有其自身的特点。
开挖方案选用了水电站常用反导井法先打溜渣井、人工正井钻爆扩挖成型。溜渣井采用RHINO1088型反井钻机，先打直径为280mm导孔，然后反扩成直径2100mm的溜渣井。
从钻孔方法来看，600m级导井和200m级导井的反井钻机施工方法基本是一样的，在上井口架设钻机向下打先导孔，导孔贯通后在下井口更换成扩孔刀盘，然后反扩成井。
3.1.1 超深竖井反井钻机施工防偏技术
钻孔精度与钻杆的刚度、岩石的均匀性、钻孔速度以及稳定钻杆安放等相关，岩石钻机不能在孔内进行纠偏，所以钻机的架设精度、稳定钻杆摆度及钻孔过程控制极为重要。
钻机的架设精度可人为控制，一方面要确保钻机基础牢靠，另一方面钻进过程中要做到不移位变形，开孔角度校准其精度满足要求即可。
（1）稳定钻杆安放。本工程导孔直径为279mm，反井钻机钻杆分为普通钻杆和稳定钻杆两种，普通钻杆直径254mm，稳定钻杆直径279mm。作为几百米深的超深孔，钻机钻杆的刚度不可能设计达到没有挠度或者说受外界影响不变形的程度，几百米钻杆连成整体如果没有外界约束，其刚度较小，因此稳定钻杆的摆放位置及数量至关重要。所谓稳定钻杆，即该钻杆能使钻孔平稳，其直径与钻头一样大，而普通钻杆与钻头直径存在差值，钻孔过程中会有晃动，钻进方法不易掌控，由于受排渣制约，钻杆直径越大，排渣空间就越小，排渣不畅钻孔工效低、极易造成卡钻、埋钻，所以并非稳定钻杆越多越好。根据延长线理论，即钻头向下钻进延伸时，只需钻头后部有一段孔是直的，稳定钻杆受孔壁约束，理论上钻头向前伸也不会产生偏差。基于这一理论，本工程安放6~7根约10m长稳定钻杆即可，从实际施工情况来看，效果是比较理想的。
（2）导孔钻进过程控制。低压慢速开孔非常重要，钻机角度校准后，让钻头在不受推力情况下开孔最好。正常钻进过程中，必须合理控制钻进速度，即要达到钻机施加的推力刚好达到钻头破碎岩石所需，而不额外施压增加钻杆挠度。否则，如遇不良地质带，孔径会变大，更易跑偏，如遇岩石软硬不均匀地带，钻头会偏向软岩位置。本工程中导孔钻进控制参数见表1。
表1 导孔钻进控制参数
3.1.2 复杂地质条件反井钻机钻进技术
复杂地质条件下反井钻机钻进技术主要是预防导孔钻进期间卡杆埋钻技术及反扩期间滚刀及刀盘保护技术。导孔钻进期间判断是否会发生卡杆埋钻的主要根据是孔内出渣量是否正常及钻进参数扭矩反应值；反扩期间对滚刀及刀盘的保护至关重要，一方面超深竖井更换滚刀费工费时，另一方面风险也很大，在浅井也发生过刀盘在更换滚刀下放过程中被卡住的实例，还存在遇不良地质带，掌子面塌方，卡住刀盘，上、下不能动弹，导致全井作废的风险。
施工期间不良地质段导孔钻进主要采用降低推进压力来控制钻进速度，以防止导孔跑偏。每根钻杆换杆时必须洗孔干净，以防止卡杆埋钻。钻孔的同时必须记录每根钻杆实际出渣量，并比对实际出渣量与理论出渣量：如果实际出渣量比理论出渣量大，说明孔内出现塌孔，根据出渣量来判断是否需处理，如果量小洗孔时间短则不需处理，否则需采用灌浆等方式护壁后方可继续钻进；如实际出渣量比理论量小，说明渣量不能正常排出，此时扭矩应该增大，如果多根杆连续出现此情况，必须查明原因并采取相应措施使导孔内能正常排渣方可继续钻进——排除水泵设备故障外，一般情况是孔壁出现坍塌形成空腔，在该部位断面加大，水流速不够，携沙能力不足，此时必须护壁处理后方可继续钻孔。
反扩时刀盘上安装有多把滚刀，本工程中2.1m导井刀盘布置有12把滚刀，每把滚刀最大承受力为270kN，在中、硬岩地区钻进，需要的拉力都在1000kN以上，如果掌子面遇岩石破碎，岩面不平，极易形成只有少数滚刀受力，极端情况是只有一把滚刀受力，如果不及时调整拉力，很容易就把滚刀损坏。另一种情况是掌子面异常破碎，如果用力过大，大量岩块掉落在刀盘上，极易卡住刀盘，上下不能动弹，无法转动，如遇这种情况，施加大力转动则会造成反转甚至脱落，即使脱困也会造成换杆困难。所以反扩施工前必须根据地勘资料、反井钻导孔施工参数、孔内返渣及孔内地质摄像等地质信息，确定不良地质段分布情况。穿越不良地质带，其明显特征是钻机异常抖动，操着人员必须根据实际情况调整各项钻进参数，基本原则是平稳钻进，通过调整钻进压力、转速等参数来控制。扩孔钻进控制参数见表2。
表2 扩孔钻进控制参数
复杂地质条件下实施超深竖井钻进，探明孔内地质情况十分必要，一般的地勘资料也是对山体岩层整体性的描述，有着指导意义。反井钻机导孔施工期间，各项施工参数的记录及孔内返渣情况分析比对非常重要。从本工程实际开挖揭露岩石来看，根据导孔推进压力大小和扭矩变化来判断井下岩石强度和岩石完整性的方法是可靠的。
本工程中采用了JL-IDOI(B)智能钻孔全景成像仪对孔内地质状况作进一步确认判断。该仪器自动化程度较高，对节理裂隙用配套软件可分析识别，也可在现场通过视频直观判断，并可保存全孔摄像图片资料。当然，由于该设备需将钻杆全部从孔内取出后才能实施，费工费时，所以只能作为一种井下地质情况判别的辅助手段。
3.1.3 复杂地质条件下超深竖井灌浆技术
在钻进过程中，钻杆遇到断层、裂隙、溶沟、溶槽或软弱夹层等不良地质段时，导孔会发生偏斜，容易导致导孔偏离原设计轴线，甚至会出现突然塌孔、无法返水返渣情况，致使孔内岩渣沉淀而堵塞，钻进无法继续，严重时会导致卡钻、埋钻等后果。遇到因地质情况而无法继续导孔钻进时，通常要进行灌浆处理，直到返水返渣恢复正常后方可继续钻进。
从实际施工情况看，采用孔底返浆、拔管法灌浆方法作为导孔护壁是可行的，效果也比较显著。
3.2 竖井扩挖
竖井扩挖采用人工手风钻自上而下进行钻孔装药爆破，人工扒渣至溜渣导井，下平洞出渣。支护随开挖进行。竖井开挖支护见图2。
竖井采用2.1m导井作为溜渣井，采用人工手风钻造孔，利用溜渣井作为临空面，人工装药爆破，自上而下进行扩挖，周边光爆。为便于扒渣，在竖井范围内形成向溜渣井方向稍倾斜的锅底形掌子面，这样45%～55%的渣在爆破后自然入井，减少了扒渣量。
竖井喷锚支护随开挖进行施工，初喷随开挖及时跟进，挂网和复喷，Ⅲ类围岩滞后开挖掌子面约5m，Ⅳ类围岩每开挖一个循环，支护一个循环。锚杆钻孔施工在开挖掌子面进行，爆破钻孔完成后，紧接着把锚杆孔打完。锚杆全部为锚固剂锚杆，采用手风钻造孔，采用锚固剂注浆设备将锚固剂送入锚杆孔，人工安装锚杆，安装锚杆在吊盘上进行。
图2 竖井开挖支护示意图
根据统计，扩大开挖平均排炮进尺2.7m，平均月进尺73m。
4 深竖井渗水、涌水处理技术
由于竖井较深，穿越不同地层，竖井导孔打通后，经过水量测量，渗水量较大，流量达80～152.6L/s。经过长期观察和检测，竖井地下水补给主要为两部分——地表补给和承压水补给，以地表补给为主。工程所处区域为长年多雨地区，地表补给的渗水量受季节变化影响较小，竖井内长期存在较大渗水量。竖井渗水及涌水主要采取以下方式处理：
(1)排水孔。当洞内有大面积渗漏水时，宜采用钻孔将水汇流引入排水管内。对于岩面裂隙发育、渗水面积较大的区域，通过打排水孔，把分散的裂隙渗水集中从排水孔中用软式透水管或胶管接引到排水主管内。排水孔直径40～50mm，入岩深度3.0m，间距2～3m。
(2)盲沟系统。渗水量不大、分布较散时，布置盲沟系统进行引排，在岩壁上环向和垂直方向埋设截流盲沟，把水从盲沟汇集引排至下平洞。截流盲沟采用胶管、软式透水管或塑料盲沟等，截面尺寸根据渗水面积和渗水量适当选取，环向盲沟和垂直盲沟间距3.0～5.0m。排水盲沟在喷混凝土前，用卡箍和锚钉固定于井壁上，安装时应贴紧岩面。
(3)涌水引排。当涌水较集中时，可采取扩大涌水口，扩成外小内大。在扩大位置埋钢管引排，在钢管上安装闸阀，钢管四周用土工布和锚固剂封堵，直到涌水全部从管内引出。然后在扩大位置浇筑混凝土或喷射混凝土，混凝土内可设置一层钢筋网。引排管采用胶管，沿井壁垂直布置两根胶管，主要用于引排集口涌水。管径根据水量可自上而下逐渐增大，选用50～120mm。为防止管内产生负压，沿管线一定距离设补气管。补气管进口需妥善保护，防止堵塞。
5 深竖井混凝土施工技术
5.1 混凝土输送方式
引水竖井混凝土输送方式为溜管垂直运输，采用高流动混凝土及设置溜管缓降器等手段。垂直运输方式对混凝土性能要求特别高，需保证混凝土强度的同时，还保证混凝土有良好的输送性能和适宜的凝结时间，因此需从混凝土配合比方面解决骨料分离、溜管堵管等技术问题。
5.2 混凝土配合比设计
竖井混凝土强度等级随深度逐步升高。下弯段高程629.94~865.00m为C50混凝土，高程865.00~990.00m为C40混凝土，高程990.00m至上弯段高程1138.89m为C32混凝土。
混凝土入仓方式为溜管。为了方便浇筑，选用一级配高流态（扩展度400~600mm）混凝土。竖井下部的C50混凝土垂直输送距离达到460m，由于混凝土强度高、胶材用量较大，正常拌制出来的混凝土均比较黏稠，很难进行长距离输送；随着混凝土浇筑逐步上升，配合比设计的扩展度也逐渐减小，到竖井混凝土浇筑最后100m启用C32二级配混凝土（扩展度200~240mm）。为了克服这些问题，试验室通过对外加剂和用水量之间的关系进行多次试拌，找出满足施工流动性对应的外加剂最优掺量和最佳用水量，C50、C40、C32混凝土的水灰比分别为0.34、0.40、0.46，用水量均为175kg/m3。原设计中无混凝土含气量要求，但是为了达到很好的输送效果，配合比中加入一定量的引气剂来改善混凝土的流动性能。根据不同强度的混凝土等级引气剂的掺量控制在0.1~0.3kg/m3，混凝土的含气量控制在3.0%~5.0%。
从生产性试验来看，整个输送过程大约为3min到达仓面位置，混凝土通过500m竖井垂直运输后混凝土整体容重和骨料均匀性均未发生较大变化；但是扩展度、含气量损失较为严重，混凝土温度上升2℃左右；经过垂直运输后混凝土强度有一定差异，但均在允许偏差范围之内。总体来说，该竖井混凝土配合比在经过500m竖井垂直运输之后仍表现为均匀性良好、和易性良好，满足混凝土施工性能及质量要求。
5.3 滑模的选择
600m级竖井通过采用常规滑模，虽然具有施工速度快、模板用量少、混凝土表面外观成型好等优点，但是滑模工艺要求严格，尤其滑模时间和滑升速度要求较高，滑模过早、过快会造成混凝土裂缝、钢筋与混凝土握裹力下降等质量危害，过迟会造成粘模、滑升困难、混凝土损害等危害。受早强水泥和竖井渗水的影响，要想确定最佳滑模时间非常困难，混凝土的配合比、过程中原材料质量、入模坍落度、和易性，甚至气温等自然条件都会对滑模滑升时间造成影响，其技术含量高，对施工人员的技术水平和施工经验要求较高。另外，滑模施工要求多工种协同工作和强制性连续作业，任何一环脱节都会影响全盘，施工组织管理复杂。600m级竖井采取常规的滑模，不能较好地满足施工要求，因为与竖井的深度密切相关。本工程竖井前期也采用常规滑模浇筑了6m的一段，但效果不理想，经多方案对比，最终选择在常规滑模基础上改进的滑框翻模工艺。竖井直段混凝土采用自爬式滑框翻模进行施工。滑框翻模技术是在滑模的基础上进一步发展而成的，利用滑模的提升架与模板分开运行，各自独立运行，滑升的是提升架，模板体型依靠混凝土的侧压力贴合在提升架的滑杆上，由人工自下而上逐层翻转到上面，循环使用。
滑框翻模主要由模板、围圈、辐射梁、分料平台、提升架、爬杆、千斤顶、抹面平台、液压系统等组成，见图3。
图3 滑框翻模结构示意图（单位：mm）
（1）模板采用定型组合小钢模，单块模板高30cm，固定于上下围圈上成整体，模板总高度为240cm。
（2）采用12台QYD-60液压千斤顶，行程为3cm。千斤顶采用液压爬杆式，爬杆采用钢管，千斤顶固定于提升架上，提升架与模板围圈相连。爬杆为φ48钢管，支撑高度0.7～1m，爬杆埋入混凝土中。QYD-60千斤顶每台额定起升能力6t，以其一半计算，12台共可提升36t。
（3）上部分料平台用于材料堆存及下面施工人员的安全防范。
（4）抹面平台用于模板拆除、缺陷修补、抹面，并在平台周边布置一道洒水管，对混凝土进行不间断洒水养护。
（5）液压装置由控制台、针形阀、高压胶管、千斤顶、限位调平器等组成。
5.4 混凝土浇筑
(1)混凝土溜管。混凝土溜管采用φ219×7mm的钢管制作，每根3.0m长，用法兰盘连接。每根溜管采用一组φ25的锚杆固定在井壁上，并每隔一定距离安装一个背管式缓降器。缓降器常规每隔12~18m高度设置一个。在工作面有四处缓降器为连续两个安装在一起。在溜管出口设置一轻型缓降器，方便拆装。
溜管安装总长度484m，采用两根φ28的钢丝绳悬吊，作为安全保障。悬吊钢丝绳每隔30~50m设置一个锚固点。
根据现场实际情况，溜管没有发现磨通且磨损大的现象，但缓降器有个别磨损严重。通过检查分析拆下来的溜管及缓降器，一级配混凝土对溜管及缓降器的磨损相当小，缓降器破损的地方主要是缓降器安装垂直度不够使混凝土里的粗骨料直接冲击在管壁上所致。
（2）混凝土浇筑及脱模。混凝土入仓采用滑模上设置的旋转短溜槽布料。混凝土每次下料起点位置固定，并固定从统一方向旋转，每层铺料以单块模板高度为准（30cm），铺料厚度均匀，并尽量保持水平，便于此块模板脱模时其范围内的混凝土均已初凝。
振捣采用插入式振捣器进行，振捣跟随下料顺序进行，边下料边振捣，避免漏振。
翻模混凝土脱模时间8~9h。脱模前，先检查脱模范围的混凝土凝固情况，确定具备脱模条件后，尽快完成一环模板的拆除。拆模时，根据下料起点及下料顺序，从下料起点开始拆模，并按下料顺序，依次拆除。
模板拆下后，及时进行清理和刷油，同时抹面工及时进行抹面和错台处理。混凝土养护采用涂刷水溶性养护剂为主、洒水养护为铺的方式进行。
1#竖井正常浇筑历时98d，爬升速度平均每天4.67m，最高每天6.3m。
(3)影响混凝土浇筑的因素。在保证混凝土质量的情况下，影响竖井混凝土浇筑最重要的因素就是混凝土和易性和流动性能。从整个竖井强度和浇筑合计性能的变化可以看出，随着井深的不断变化，混凝土流动性随深度逐渐在变化，在井深为500m时混凝土扩展度达620mm就能满足溜管垂直输送的要求，在井深达300m时只需550mm左右的扩展度就能满足输送要求，在小于200m时500mm的扩展度即能满足施工要求，余下100m以后的竖井即可采用常规的施工方法和常规混凝土性能输送。
6 深竖井高压固结灌浆施工技术
（1）600m级竖井固结灌浆由于地下水位较高，灌浆施工宜由井口向井底逐单元推进，单元内由低到高灌浆。
（2）灌浆段长度不超过5m的孔全孔一次钻孔灌浆。孔深入岩为6.0m的孔段采取自下而上分段灌浆，第一段入岩0~1.5m，灌浆塞塞在孔口混凝土预埋管内，第二段入岩1.5~6.0m，灌浆塞塞在灌浆段前0.5m的位置。
（3）灌浆压力沿高程降低而递增，分别为2.0MPa、2.3MPa、2.9MPa、3.5MPa、4.1MPa、4.7MPa、5.0MPa、7.0MPa。
（4）固结灌浆浆液采用配比为0.9∶1的稳定浆液，浆液中膨润土比例为1%，减水剂比例为1%。施工现场浆液流变性能测试：开始灌浆前测试一次，每灌注5孔或灌注1m3浆液时测试一次。每50m井深由试验室取样四次进行抗压强度试验，其中Ⅰ、Ⅱ次序各两次。
（5）达到设计压力后，注入率小于1L/min，持续灌注9min可结束灌浆。灌浆达到结束标准后立即关闭孔口灌浆塞球阀，然后关闭灌浆机。
（6）灌浆结束后，对于有明显渗水的灌浆孔，扫孔至孔深2m，采取压力灌浆封孔。孔口段采用水∶水泥∶沙子为0.45∶1∶1的砂浆进行人工封孔。封孔结束后对还存在渗水的灌浆孔，采用化学灌浆处理。
7 600m级竖井与200m级竖井施工技术的差别
（1）在施工反井导孔时，由于600m级的竖井孔较深，地下水位势必就高，通过的地段长，通过的不良地段也会长，加之在地勘阶段，由于地质钻机的钻孔难以钻到底，造成地质方面的不确定因素增加，所以在施工导井的时候，施工管理也应比200m级竖井的施工要细化。如要有详细的钻孔出渣量以检验是否出现塌孔，要有详细的孔深与钻井扭矩、推力的关系曲线并以此确定通过地段的围岩分类，如围岩的分类不是很确定，应在钻孔全部结束后，采用针式孔内摄像进一步确定围岩分类——通过导孔形成的地质情况比地勘孔的更准确，便于在反拉导井时根据地质资料确定扩挖刀的更换位置。
（2）由于600m级的竖井较深，扩挖刀通常在200～300m就要换刀，这与200m级竖井可以不换刀就能一次成型不一样，所以600m级竖井的换刀位置必须事先规划清楚，必须在Ⅲ类围岩地段换刀，如反拉通过Ⅴ~Ⅵ类围岩时换刀，那么换刀风险加大。因为一旦通过Ⅴ~Ⅵ类围岩，由于反导井的扩挖断面为2.1m，虽然扩挖比钻爆法对周边岩体扰动较少，但在600m级的竖井施工中，由于地下水位较高，扩挖后的岩石又没有任何支护手段，往往会形成塌方，一旦形成塌方，扩挖刀盘就无法下放到竖井下口，也就无法更换扩挖刀。
（3）600m级竖井的供水管路和供电电缆的布置也与200m级竖井的布置有所区别。由于600m级的井较深，在开挖到200m后，供水管内的水压力逐步增大，如在管段中间相距一定位置安装减压阀门，理论上是可行的，但竖井的管路是垂直布置，一旦发生减压阀门故障，将对安全造成重大威胁。故在实际施工中主要采用在工作面附近设置调节水箱，施工用水从水箱中二次抽取。而供到水箱的管路在井口设置闸阀，并采用调节闸阀开度给垂直管路供水，避免管路中形成较高水压力。供电电缆由于井太深，也必须采取足够强度的钢丝绳牵引，以保证电缆的使用安全。
（4）600m级竖井的交通布置与200m级竖井的交通布置不一样。200m级竖井的交通可设置人工爬梯，人员可通过爬梯上下。而600m级竖井只需要在上弯段设置爬梯，其他洞段需通过提升系统配置运输施工人员的专用吊篮，来实现人员的上下运输。
（5）600m级竖井的混凝土输送也与200m级竖井的混凝土运输不一样。200m级竖井的混凝土运输，可采取提升系统用吊罐运输，也可采用混凝土垂直输送管路。而600m级竖井如采用提升系统用吊罐运输混凝土，提升系统频繁地在井内穿梭，特别是浇筑下部混凝土时，为了满足混凝土的入仓强度，吊罐在井内运行频繁，给井内的施工安全造成很大隐患，故不能采用。而使用混凝土垂直输送管路，由于井太深，管路的输送型式也与200m级竖井的混凝土垂直输送管路不一样。
（6）600m级竖井的滑模与200m级竖井的滑模不一样。200m级竖井可采取普通混凝土滑模，而600m级竖井宜采用滑框翻模，以适应长距离混凝土垂直输送同时满足浇筑性能的需要。
8 结语
（1）复杂地质条件下超深竖井反井钻机施工在水电施工中尚属首次，无经验可借鉴，从本工程的实施情况来看，钻机的钻孔偏差0.83%~1.24%，导孔钻进速度8.2~10.1m/d，扩孔钻进速度17.0~23.9m/d。该钻孔偏差和钻进速度均满足工程需求，钻进过程控制和现场操作人员的施工经验至关重要。
（2）采用自行研制的背管式混凝土溜管缓降器，解决了混凝土垂直运输问题，从实施情况看，除刚开始下料有1m3左右的混凝土有骨料分离外，后续的混凝土均未出现分离现象，入仓的混凝土各项指标均满足要求。
（3）滑模在滑升过程中出现了混凝土粘模现象，给混凝土表面质量带来严重的影响，后经模板改进，采用滑框翻模，模板总高度增加，解决了高强度混凝土粘模的问题。